CN1192171A - 运行连铸设备的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运行一种连铸设备的方法。连铸设备有一台具有固定式结晶器的连铸机,连铸机通过辊道与均热炉连接。按此方法,在结晶器出口的板坯尺寸确定后至少将铸造参数中的浇注速度调整为,使板坯在进入均热炉时具有生产热轧带材所期望的轧制温度以及使液心端头始终处于连铸机的出口区内;以及在板坯离开连铸机后采取措施影响板坯的含热量。本发明还涉及实施此方法的连铸机。

Description

运行连铸设备的方法和设备
本发明涉及一种运行连铸设备的方法，连铸设备有一台具有固定式结晶器的连铸机，连铸机通过辊道与均热炉连接，以及本发明还涉及浇注带材的设备。
由EP0 264 459B1已知一种用于由连续浇注的板坯制造热轧钢带的方法，按此方法，已凝固的连铸坯分切成等长的分段并将这些分段相继输入炉内，它们在炉内存放一段时间，最终转送给精轧机列的输出辊道。用于形成连铸坯的液化材料在连铸机的围盘内冷却。在围盘端头处连铸坯的出口温度仍在1150℃以上。在从连铸机出口到存储炉进口的途中，连铸坯被冷却并从具有温度约1150℃的辊道到达位于存储炉内的辊道上。
为实施此方法所需的设备受规定的铸坯厚度和相应的浇注速度的约束。改变浇注参数通常影响产量、降低质量和提高成本。
例如在凝固厚度不变时降低浇注速度，若不可能连续铸轧，则由于扁坯在连铸设备内附加的冷却以及由于连铸坯在其去均热炉途中长的滞留时间，导致严重的热功率损失。
此外，由此文件已知的横向切割设备由于工艺过程的时间长导致大的辐射耗损，因为在这里没有使用剪切机。
本发明的目的是提供一种方法和相应的设备，其中借助于简单的手段可以改变由连铸机、均热炉和轧机组成的给定生产链的浇注参数，并与此同时至少保持住铸造生产率。
本发明基于此认识，即，在联合连铸阶段和轧制阶段的情况下，无论是钢坯浇注、板坯浇注还尤其是薄扁坯浇注，在紧接在连铸设备后面的均热炉或横向运送炉内连铸坯的内含能量具有重要意义。使人惊异地发现，板坯内的能量在进入均热炉中时作为导纳参数可利用来运行整个设备。在这种情况下板坯内的能量在进入均热炉时已具有生产热轧带所期望的轧制温度。因此均热炉可这样运行，即不需要向连铸坯供应任何能量，而是仅仅用于均衡板坯的温度。
通过选择进入均热炉时的板坯温度作基准点，炼钢工可自由地改变上游设备部分中的参数。因此找到了一些意外的解决办法，即，在基本参数例如浇注速度5米/分时凝固厚度为60毫米的情况下，除了影响因素如在连铸机与炉之间的连铸坯冷却或隔热外，可以减小板坯的凝固厚度和影响浇注速度。
与进入紧接在连铸设备后的炉中时板坯有更大含热量相联系的铸造生产率进一步提高的可能性，可以通过在连铸机中连续铸轧亦即在凝固期间减小铸造厚度实现。
按本发明在规定了结晶器出口处的板坯尺寸后，将浇注参数调整为，使板坯在进入均热炉时有要生产的热轧带材所期望的轧制温度。此系统现在允许在铸造厚度不变和浇注速度最大的情况下提高铸造生产率以及控制进入均热炉内的板坯的含热量。在这种情况下应将参数调整为，使液心端头始终处于带钢连铸机的出口区内。取决于紧接在连铸机后面的铸坯实际的内含能量，板坯通过有效冷却排出可预定的热量，或通过隔热装置基本上防止热辐射。
当连铸设备具有板坯的凝固厚度为60毫米和最大可能的浇注速度为5米/分的基本参数时，例如规定冶金长度为9.3米。若通过连续铸轧或通过改造连铸机凝固厚度从60降为50毫米，则在保持浇注速度不变并考虑到辐射损失随板坯减小而增大以及与此同时铸坯的凝固时间随厚度减小以二分之一厚度的平方关系减少等因素，生产率将下降。
若与传统的方式相反，在板坯的宽度相同时将浇注速度取决于厚度的减少最多提高到其最大值7.2米/分，则铸造生产率可从2.31提高到2.77吨/分，也就是从100提高到120％。采取这一措施不仅可以保持铸造生产率而且甚至可以提高。与此同时按此方法增加了内含能量并因而在炉子进口处板坯相应的平均温度从1110℃提升到1150℃。
这一温度升高可以使板坯在均热炉前的辊道区域内有可能通过冷却在炉子进口处调整为所期望的板坯温度。
采用工艺过程控制技术，在保证板坯在炉子进口处有所期望的内含能量和在炉出口处有相应的轧制温度的情况下，使炉子可以是一种能量中立的运行方式。这种系统还允许从板坯到板坯有不同的轧制温度，因为炉子基本上仅仅还作为均热炉并因而中性地工作和不再需要进行加热。
除了在能量方面的这些优点外，还有其它一些优点列举如下：-在凝固期间通过连续铸轧过程改善了铸件的宏观组织；-在结晶器内有更厚的渣润滑膜，其结果是减少结晶器内的蓄热，并因而降低铸坯外壳的热负荷和减小了结晶器板的热负荷前者使铸坯外壳应力减小和避免裂纹，以及后者提高了结晶器的耐久性。
附图表示了本发明的一种实施例。其中：
图1  连铸设备的示意图；
图2  板坯平均温度与浇注速度之间关系的曲线图。
图1  表示带固定式结晶器11的连铸机10。在连铸坯S内液心端头F一直延伸到连铸机10的出口13。
辊道21与连铸机10连接，辊道21构成一个尽可能短的去均热炉50的连接装置，例如长度为10米。在此图的上部设有一横向运送炉51，在图的下部设有一辊底式炉52。
此外，在辊道21区域内，在图的上部设有隔热罩32以及在图的下部设冷却构件31，用于影响板坯的含热量。
连铸机10具有冶金长度为9.3米，辊道21具有长度为10米，板坯由横向切割装置22分切成长度约为43米，所以横向运送炉51具有约为45米的长度，以及辊底式炉52具有约150米的长度。
传统的轧机60与均热炉51或52连接，用于生产1毫米厚的热轧带材。轧机例如可由一个单机架或二机架的初级和与之相连的卷取机和精轧机组成。
在图2中，在a)处设计为标准状况，其基本参数为，在进入设置在离连铸机端部10米远处的均热炉时的凝固厚度为60毫米和浇注速度为5米/分。在连铸机中按每公斤钢约0.3至0.5升水喷水冷却，所以在连铸机端部板坯具有的平均温度为1325℃。在速度为5米/分时，板坯在均热炉进口处具有的温度为1111℃。
若板坯厚度减至50毫米则产生下列情况：在通常将浇注速度从5米/分提高到6米/分和铸造生产率不变时，板坯的表面温度下降并仅以1067℃的温度进入均热炉(点g))。为了有可能提高板坯温度，按本发明连铸坯可以在辊道区内隔热并因而减少温度的降低量(见点III方向的箭头)。在这种情况下其结果是使生产量保持常数(见通过点a)和k)的直线)。
若反之，与板坯厚度不变时浇注速度的增加相比，将浇注速度更大程度地提高到约为其最大值并考虑到液心端头调整在连铸机的端部，则温度提高，在本例中在进入均热炉时预期为1150℃(点h))。若此温度对于所期望的轧制工艺过高，则可以通过冷却排除连铸坯内的热量。
点i)表示在板坯厚度为55毫米和可能的浇注速度为6米/分时预期能达到的温度升高。
总之表明，在最大速度为7.2米/分和必要时实施连续铸轧使板坯厚度从60毫米成为50毫米的情况下，铸造生产率从2.31吨/分提高到2.77吨/分。此时，在连铸机与均热炉之间经自由辐射后，板坯在进入均热炉时的温度可从1111℃提高到1150℃。
直线D表示当时的板坯厚度状况，其中数字分别表示厚度D的毫米数。
罗马数字表示在各种板坯厚度时对板坯温度加以影响的可能性，具体为：
I改变每公斤钢的喷水量升水；
II在连铸机与炉子之间冷却；
III在连铸机与均热炉之间隔热。
圆圈内的数值表示相对的铸造生产率。例如在点k)与在点a)处的铸造生产率相比可以为1.2倍
符号表
10  连铸机
11  结晶器
12  结晶器出口
13  连铸机出口
21  辊道
22  横向切割装置/剪切机
30  影响铸坯含热量的装置
31  冷却构件/喷嘴
32  保温构件/罩
41  温度传感器
42  促动器
50  均热炉
51  横向运送炉
52  辊底式炉
60  轧机
S   连铸坯
B   液心端头

Claims (10)

1.运行一种连铸设备的方法，连铸设备有一台具有固定式结晶器的连铸机，连铸机通过辊道与均热炉连接，其特征为：根据规定的在结晶器出口的板坯尺寸，至少将铸造参数中的浇注速度调整为，使板坯在进入均热炉时具有生产热轧带材所期望的轧制温度以及使液心端头始终处于连铸机的出口区内；以及，在板坯离开连铸机后采取措施影响板坯的含热量。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在离开带钢连铸机中的结晶器后，板坯尺寸通过连续铸轧减小。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：通过冷却剂从凝固透的连铸坯中取出热量。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：凝固透的铸坯隔热地输送，所以热量的辐射减到最低程度。
5.按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为：在板坯厚度改变时将浇注速度改变一个量，这一量大于尺寸变换时横截面积之(反)比。
6.用于实施按照权利要求1所述方法的连铸设备，它有一台具有固定式结晶器的连铸机，连铸机通过辊道与均热炉连接，其特征为：在辊道(21)的区域内设有一个沿轴向围绕连铸坯(S)的装置(30)，它有用于影响铸坯(S)含热量的装置(31、32)。
7.按照权利要求6所述的连铸设备，其特征为：用于影响连铸坯(S)含热量的装置(31)有一些喷水的喷嘴。
8.按照权利要求6所述的连铸设备，其特征为：用于影响铸坯含热量的装置(32)是一个罩盖式的隔热装置。
9.按照权利要求8所述的连铸设备，其特征为：罩(32)有一些结构件(33)，通过它们易于拆卸这些罩。
10.按照权利要求7或8所述的连铸设备，其特征为：在辊道(21)的区域内安装了一些温度传感器(41)，它们与促动器(42)连接，借助于促动器控制冷却剂的量或能辐射的热量。
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